專利名稱：具有雙螺旋形狀的低壓放電燈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種低壓放電燈，并且更特別地涉及一種具有雙螺旋形狀的小型熒光燈結構。
背景技術：
在低壓放電燈中，向燈的填充氣體中配入水銀用來產(chǎn)生光。為了產(chǎn)生可見光，在放電封套的內(nèi)表面上提供有磷光劑涂層。電燈制造商試圖根據(jù)最高的輻射響應線來設定水銀蒸汽的局部壓力，以便在施加于放電封套的電極的電壓和電流強度下實現(xiàn)最高的光輸出并且穩(wěn)定此局部壓力。在迄今已公知的低壓放電燈的結構中，水銀蒸汽的局部壓力的調節(jié)和穩(wěn)定是可以由設定放電封套的特殊形成的冷卻點的溫度來實現(xiàn)的，該冷卻點是該燈中溫度最低的點。
在前德意志民主共和國授權的212843號專利中描述了一種低壓放電燈的螺旋形結構。該燈的放電封套包括一直線形管部段和一螺旋形管部段，該螺旋形管部段繞直線形管部段盤繞至少一圈。直線形管部段在遠離燈的底座的封套上端通過一橋路連接到螺旋形管部段上。這種小型熒光燈的結構并沒有實現(xiàn)實際的應用，因為它需要兩條生產(chǎn)線用于制造兩種不同的管部段，這將增加其成本。
在該結構中冷卻點的形成也很困難，因為其僅僅通過在橋路附近加長直線形管部段的上端密封部分來實現(xiàn)，這導致外觀美感很差。通過橋路連接到直線形管部段上的螺旋形管部段的一部分必須被彎成一相對尖銳的角度，以便它可以連接到位于燈的中心軸線內(nèi)的直線形管部段上。該尖銳角度的彎曲會引起彎曲管部段的內(nèi)部彎曲面上的磷光劑涂層的剝落，并使彎曲管部段的外部彎曲面上的磷光劑涂層破裂，這在無缺陷的制造生產(chǎn)方面帶來困難。
在德國專利公開文本DE4133077A1中描述了一種低壓放電燈的雙螺旋結構。放電燈的放電封套是螺旋形的。在封套的頂部，管部段的端部朝向螺旋的中心軸線彎曲，并且各端部通過一具有放大的直徑的連接段熔合在一起。該放大的直徑部段是燈的冷卻點。當制造此管結構時，由于熔合在一起的螺旋形部段具有相同的形狀，因此不需要兩個彎曲機器。盡管如此，由于磷光劑涂層的剝落和破裂，以一相對尖銳的角度彎曲還是使得無缺陷的制造生產(chǎn)很困難。
美國專利5680005號中也描述了一種具有雙螺旋結構的低壓放電燈。兩個螺旋部分的連接段由一略微膨脹的直線形管形成，該直線形管經(jīng)180°彎曲連接至螺旋成形的管部分。在此低壓放電燈的結構中，膨脹的直線形管可以被看作冷卻點。然而，在180°彎曲中管的直徑減小，因此放電弧加熱管壁，并且所產(chǎn)生的熱量被傳導至直線形部段，使得其很難作為冷卻點。由于冷卻點不確定，水銀蒸汽的局部壓力不能設定在最佳水平，并且放電燈的光輸出得不到可能的最高值。
因此，特別需要一種具有雙螺旋形狀的低壓放電燈，它具有良好地限定的冷卻點、美觀的外表，并且其制造過程有助于得到無缺陷的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個實施例中，具有雙螺旋形狀的低壓放電燈包括一燈底座和一連接至燈底座的封套。該封套在其內(nèi)表面上具有一磷光劑涂層，并包含有一種能夠通過供給電壓而呈放電狀態(tài)的氣體填充物。該封套包括繞一縱向軸線盤繞并彼此配裝形成一雙頭螺紋的放電管部段。放電管部段具有第一端部分和第二端部分。第一端部分靠近燈底座，并且每一個均具有一氣體密封的密封部分和密封部分內(nèi)的用于接收電壓的電極。第二端部分遠離燈底座，并且每一個均具有一氣體密封的密封部分。這些第二端部分從螺旋的該節(jié)距處向內(nèi)彎曲并彼此相鄰地延伸，其間由一間隙分開。在所述第二端部分之間形成一通道。該通道與每一個所述第二端部分的密封部分間隔一距離。
與德意志民主共和國的專利212843號中的燈相比，上述結構具有的優(yōu)勢在于其封套僅采用一條生產(chǎn)線即可制造，從而成本降低，并且具有美觀的外表。與DE4133077A1中描述的燈相比，另一優(yōu)點是該結構在生產(chǎn)制造時不易出現(xiàn)磷光劑的剝落和破裂，進而使廢品率降低。還有，與在美國專利5680005號中公開的燈相比，再一優(yōu)點是由于良好地限定的冷卻點，該結構具有更穩(wěn)定的工作過程和更高的光輸出。


圖1是建有橋路的雙螺旋形狀的低壓放電燈的一個實施例的局部剖開的正視圖；圖2是圖1所示的低壓放電燈的封套的俯視圖；
圖3是具有由吹塑法制成的雙螺旋形狀的低壓放電燈封套的另一實施例的正視圖；圖4是圖3所示的低壓放電燈封套的俯視圖；圖5是安裝有如圖3和4所示的封套的低壓放電燈的再一實施例的正視圖；圖6是曲線圖，表示現(xiàn)有技術的電燈和建有橋路的電燈的光輸出與環(huán)境溫度的關系。
具體實施例方式
圖1示意性地示出具有一封套100并安裝在一底座200上的雙螺旋形狀的低壓放電燈的一個實施例。該低壓放電燈與一適合的插座(未示出)的機械連接和電連接由燈底座200的螺紋部段38來實現(xiàn)。封套100包括兩個放電管部段4、6，它們繞一縱向軸線2呈螺旋形盤繞。盤繞的放電管部段4、6的節(jié)距應使得各放電管部段能夠彼此配裝，即一個放電管部段4或6的各圈之間有足夠的空間以相應地容納另一個放電管部段6或4的各圈。螺旋形盤繞的放電管部段4、6彼此配裝形成繞縱向軸線2的雙頭螺紋，即封套100具有雙螺旋的形狀。放電管部段4、6具有靠近燈底座200的第一端部分28、30和遠離燈底座200的第二端部分8、10。
如圖2的封套100的俯視圖所示，放電管部段4、6的第二端部分8、10從螺旋的該節(jié)距處沿一曲線徑向地相對彼此向內(nèi)彎曲，該曲線小于螺旋形盤繞的放電管部段4、6所形成的曲線。第二端部分8、10從螺旋的該節(jié)距處向內(nèi)彎曲，或者，在圖2所示的實施例中，它們的至少近似為直的管部段12、14彼此相鄰地延伸且相互并行。第二端部分8、10或它們的直管部段12、14之間由一間隙24彼此間隔開。
第二端部分8、10用一種氣體密封方式密封，并在第二端部分8、10之間，或在圖2所示的實施例中，在第二端部分8、10的直管部段12、14之間，形成一實現(xiàn)連續(xù)放電路徑的通道。該通道與每一個第二端部分的密封部分16、18間隔一距離S。
回到圖1，靠近燈底座200的放電管部段4、6的第一端部分28、30用一種氣體密封方式密封，并且電極32、34置于這些密封部分內(nèi)，連接到一鎮(zhèn)流回路36。電極32、34與鎮(zhèn)流回路36的連接方式對本領域的技術人員來講是公知的，這里不再詳述。
位于燈底座200內(nèi)的鎮(zhèn)流回路36從主電壓產(chǎn)生具有適當參數(shù)的電壓，從而使封套100內(nèi)的氣體填充物處于放電狀態(tài)。該氣體填充物可以是一種惰性氣體，例如氬氣，其中配以水銀，用來產(chǎn)生可見光。水銀主要輻射紫外光。為了將該紫外線輻射轉換成可見光，封套100的內(nèi)表面提供有磷光劑涂層。
在圖1和2所示的實施例中，能夠產(chǎn)生一連續(xù)的放電弧路徑的放電管部段4、6之間的通道是一橋路20。該橋路可以通過從小型熒光燈的制造得知的方法制成。可以由軟玻璃制成的放電管部段4、6在距它們的密封部分一定距離處用微弱的火焰使其熔化。熔化點用吹氣穿破，并將所得到的口置于一起。
由于上述的封套100的結構，在靠近縱向軸線2向內(nèi)彎曲的第二端部分8、10的密封部分16、18附近處形成兩個良好地限定的冷卻點。實踐經(jīng)驗表明，如果通道的軸線與第二端部分8、10的密封部分16、18的頂端之間的距離S是放電管的直徑D的1至4倍，則對于形成良好地限定的冷卻點是有利的。
良好地限定的冷卻點允許水銀蒸汽局部壓力設定為一對應于水銀的最高密度253,4毫微米響應線的值。超過其液相并產(chǎn)生比最佳壓力更高的局部壓力的相當多的水銀蒸汽在該冷卻點凝結。另一方面，當水銀蒸汽局部壓力低于最佳壓力時，則在冷卻點凝結的適量的液體水銀蒸發(fā)?；诖?，低壓放電燈的光輸出可以在一給定的功率輸入下設定為最大值。
如本發(fā)明所述的雙冷卻點結構使得燈的放電過程比迄今已公知的具有雙螺旋形狀的低壓放電燈的放電過程更穩(wěn)定。在24℃的環(huán)境溫度下所需的37℃的冷卻點溫度不僅受到封套100內(nèi)的放電路徑的定位的影響，而且還受到將放電燈所產(chǎn)生的熱量帶走的外部空氣流的影響。當燈如圖1(底座向下位置)所示垂直放置時，該空氣流加熱在封套100的頂部上的冷卻點。如果燈具有兩個冷卻點，增大的冷卻點表面被熱的空氣流加熱的程度降低，而且均衡地加熱兩個冷卻點的可能性很小，所以要盡一切辦法形成良好地限定的冷卻點。
與在德國專利公開文本DE4133077A1號中描述的具有雙螺旋形狀的低壓放電燈相比較，如本發(fā)明所述的燈的放電管部段4、6的第二端部分8、10以一更大的角度靠近縱向軸線2向內(nèi)彎曲。第二端部分8、10在隔開一定距離的地方繞過該縱向軸線。由于管端以一更大的角度彎曲，磷光劑涂層在內(nèi)彎曲面上剝落及在外彎曲面上破裂的危害均降低，其結果是產(chǎn)品的廢品率也將降低。
放電管部段4、6的第二端部分8、10的密封部分16、18至少近似為半球形狀，這是有利于美觀的。
現(xiàn)在，如圖3和4所示，這些圖示出具有雙螺旋形狀的低壓放電燈封套的另一實施例，其中靠近縱向軸線2向內(nèi)彎曲的放電管部段4、6的第二端部分8、10用吹塑法形成。封套100的結構與圖1和2中所示的類似。相同的封套部段以相同的參考標記表示，并且在這里不再對它們重復描述。然而，第二端部分8、10之間的通道由一管20形成，該管20用吹塑法制成。
為了吹塑成形，可以從采用一直的軟玻璃管著手，然后將其中間部段加熱至該玻璃的熔點。之后將該中間部段置于一模子內(nèi)，該模子以與第二端部分8、10的形狀和尺寸一致的形狀和尺寸加工出來，其密封部分16、18和管20形成了連續(xù)的放電路徑。而后第二端部分8、10，密封部分16、18和管20由空氣吹塑法形成。已經(jīng)在其中間部段形成的整個玻璃體隨后被加熱，并且最后從中間部段凸出的管腿以雙頭螺紋的形狀彎曲。
圖5示出具有雙螺旋形狀的低壓放電燈的插入式的實施例。繞燈的縱向軸線2盤繞的放電管部段4、6之間的通道用吹塑法形成，但顯然一個其通道由橋路形成的封套100也是適用的。在此實施例中，鎮(zhèn)流回路沒有安裝在燈內(nèi)，而是其形成了一個單獨的結構單元。一從燈底座200伸出的插頭40用于將低壓放電燈機械地連接在一插座(未示出)內(nèi)。插頭的腳42、44實現(xiàn)了與鎮(zhèn)流回路(未示出)的電連接，該鎮(zhèn)流回路形成了一個單獨的結構單元。
為了證實在適合于IEC標準要求的環(huán)境溫度下，低壓放電燈的雙冷卻點結構比迄今已公知的低壓放電燈有更穩(wěn)定的放電過程和更高的光輸出，進行了試驗。圖6所示的曲線圖為以流明為單位的光輸出與以℃為單位的環(huán)境溫度之間的關系曲線，它示出試驗結果。虛線示出現(xiàn)有技術中的燈的光輸出曲線，該燈并未建有放電部段的端部之間的通道，與在美國專利5680005中公開的燈類似。實線示出建有橋路20的燈的光輸出。兩燈的額定功率均為32W。
試驗結果清楚地表明，建有橋路20的燈在由IEC標準規(guī)定的25℃和25℃以上的溫度下且對應于燈的電樞內(nèi)的燈的運行工況，具有更高的光輸出。
權利要求
1.一種具有雙螺旋形狀的低壓放電燈，其包括一燈底座(200)和一連接到燈底座上的封套(100)；該封套(100)在其內(nèi)表面上具有一磷光劑涂層，并包含有一種能夠通過供給電壓而呈放電狀態(tài)的氣體填充物，該封套(100)包括繞一縱向軸線(2)螺旋形盤繞并彼此配裝形成一雙頭螺紋的放電管部段(4，6)；放電管部段(4，6)具有第一端部分(28，30)和第二端部分(8，10)；第一端部分(28，30)靠近燈底座(200)，并且每一個均具有一氣體密封的密封部分和密封部分內(nèi)的用于接收電壓的電極(32，34)；第二端部分(8，10)遠離燈底座(200)，并且每一個均具有一氣體密封的密封部分；所述第二端部分(8，10)從螺旋的該節(jié)距處向內(nèi)彎曲并彼此相鄰地延伸，其間由一間隙(24)分開；在所述第二端部分(8，10)之間形成一通道，并且該通道與每一個所述第二端部分的密封部分(16，18)間隔一距離(S)。
2.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于所述第二端部分(8，10)從螺旋的該節(jié)距處徑向地相對彼此向內(nèi)彎曲。
3.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于通道由橋路(20)形成。
4.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于通道由吹塑法形成。
5.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于第二端部分(8，10)包括至少近似為直的管部段(12，14)，并且通道形成在該直管部段(12，14)之間。
6.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于每一個第二端部分(8，10)的密封部分(16，18)至少近似為半球形狀。
7.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于通道具有一軸線(22)，并且該通道的軸線與第二端部分的密封部分(16，18)的頂端之間的距離(S)為放電管直徑(D)的1至4倍。
8.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于燈底座(200)具有一螺紋部段(38)，該螺紋部段(38)適用于實現(xiàn)燈的機械連接和電連接，并且一鎮(zhèn)流回路(36)位于其內(nèi)。
9.如權利要求1所述的放電燈，其特征在于燈底座(200)具有一插頭(40)，適用于實現(xiàn)燈的機械連接，并且還具有插頭的腳(42，44)，適用于實現(xiàn)燈與一鎮(zhèn)流回路的電連接，該鎮(zhèn)流回路形成一獨立于燈的單元。
全文摘要
一種具有雙螺旋形狀的低壓放電燈,該燈包括燈底座(200)和連接到燈底座上的封套(100)。封套在其內(nèi)表面具有磷光劑涂層,并包含能通過供給電壓而放電的氣體填充物。封套包括繞縱向軸線(2)盤繞并彼此配裝形成雙頭螺紋的放電管部段(4,6)。它具有第一端部分(28,30)和第二端部分(8,10)。第一端部分靠近燈底座,每一個均具有氣體密封的密封部分和密封部分內(nèi)的用于接收電壓的電極(32,34)。第二端部分遠離燈底座,每一個均具有氣體密封的密封部分。這些第二端部分從螺旋的該節(jié)距處向內(nèi)彎曲并彼此相鄰地延伸,其間由一間隙(24)分開。第二端部分之間形成通道。該通道與每一個第二端部分的密封部分(16,18)間隔一距離(S)。
文檔編號H01J61/32GK1339816SQ01125768
公開日2002年3月13日 申請日期2001年8月22日 優(yōu)先權日2000年8月22日
發(fā)明者J·托克斯, S·盧卡克斯 申請人:通用電氣公司